Please use this identifier to cite or link to this item: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/44992
Title: Supply of photogrammetric projects with reference information, obtained from large-scale aerial images
Other Titles: Забезпечення фотограмметричних проектів опорною інформацією, отриманою з великомасштабних аерознімків
Authors: Колб, І.
Kolb, I.
Affiliation: Національний університет “Львівська політехніка”
Lviv Polytechnic National University
Bibliographic description (Ukraine): Kolb I. Supply of photogrammetric projects with reference information, obtained from large-scale aerial images / I. Kolb // Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2018. — Том 87. — С. 65–74.
Bibliographic description (International): Kolb I. Supply of photogrammetric projects with reference information, obtained from large-scale aerial images / I. Kolb // Heodeziia, kartohrafiia i aerofotoznimannia : mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. — Lviv : Vydavnytstvo Lvivskoi politekhniky, 2018. — Vol 87. — P. 65–74.
Is part of: Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник (87), 2018
Journal/Collection: Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідомчий науково-технічний збірник
Volume: 87
Issue Date: 26-Feb-2018
Publisher: Видавництво Львівської політехніки
Place of the edition/event: Львів
Keywords: геодезичне забезпечення аерокосмічних знімань
прив’язка великомасштабних аерознімків
маркування місцевості
GCP (Ground Control Points) – наземні точки прив’язки
CP (Control Points) – контрольні точки
geodesic support for aerial-space images
referencing of large-scale aerial images
layout of a location
GCP (Ground Control Points)
CP (Control Points)
Number of pages: 10
Page range: 65-74
Start page: 65
End page: 74
Abstract: Мета. Постійне зростання об’ємів дистанційно отримуваної інформації про місцевість ставить перед науковцями та практиками складні завдання щодо якісного її опрацювання у сенсі оперативності, повноти, тематичної та геометричної точності. Важливою передумовою виконання цих завдань є забезпечення знімків опорною інформацією. Вона необхідна для виконання фотограмметричного процесу геометричної корекції зображень та представлення цих зображень і створених на їх основі геоінформаційних продуктів у визначеній картографічній проекції та системі координат. Аналіз наявних у сучасній фотограмметрії методів вказує на значні перспективи застосування геоприв’язаних зображень для перенесення геодезичної інформації на нові знімки. У нашому трактуванні ці геоприв’язані зображення називають “опорні образи”, бо це зображення об’єктів, геодезичне положення яких чітко визначене. Не слід ототожнювати це поняття з опорною точкою з її класичним визначенням. Основною метою роботи є розроблення способу отримання опорних образів і перенесення цих образів на аеро- або космічні знімки місцевості. Для досягнення поставленої мети ми розробили спосіб опрацювання аерознімка чи серії різномасштабних аерознімків, який/які є інформаційним джерелом для створення опорних образів. Перевірити дію розробленого способу для забезпечення блока архівних аерофотознімків опорною інформацією пропонується експериментально. Методика та результати роботи. Відповідно до поставленої мети виконано аналіз літературних джерел, які описують новітні способи забезпечення опорною інформацією аеро- та космічних знімків. Ми пропонуємо використовувати БПЛА, найкраще вертолітного типу, для отримання серії аерознімків з різних висот над опорною точкою. Зображення опорної точки (опорний образ) на знімку найбільшого масштабу надійно розпізнаються оператором або автоматично за її наперед сформованим еталонним зображенням. Далі виконується кореляційний пошук образу опорної точки послідовно на зображення меншого масштабу. Таким чином відбувається перенесення положення опорної точки на знімок, що підлягає геоприв’язці. Cпосіб дає можливість виконувати геодезичні роботи на місцевості після процесу основного аерознімання, вибираючи положення опорних точок відповідно до конфігурації реального фотограмметричного блока аерознімків. Не обов’язковим є наявність чітких контурів на місцевості. Наукова новизна та практична значущість. Вперше конкретизовано зміст поняття “опорний образ” для задач геометричної корекції та геоприв’язування аеро- та космічних знімків. Запропоновано спосіб отримання опорного образу з БПЛА-аерознімка або серії різномасштабних аерознімків. Дію способу продемонстровано на прикладі забезпечення опорною інформацією блоків аерознімків малоконтурної місцевості. Результати апробації запропонованого способу дають змогу ефективніше виконувати геодезичне забезпечення фотограмметричних проектів за рахунок відмови від фізичного маркування місцевості перед аерозніманням.
Objective. Permanent growth of the volume of remote-obtained information about location sets have challenged tasks for scientists and experts concerning quality of its processing in terms of efficiency, completeness, subject, and geometrical accuracy. The important precondition for performance of the tasks is to supply reference information for the images. The information is necessary for performance of a photogrammetric process of geometric correction of the images and for presentation of the images and geo-information products, made on their base, in the determined cartographic projection and coordinates. Analysis of current methods in photogrammetry proves substantial prospects for application of geo-referenced images for the transfer of geodesic information onto new images. In the authors’ interpretation, those geo-referenced images are called “reference images”, because they are pictures of the objects with an exactly defined geodesic position. One should not associate this notion with a reference point in its classical meaning. The main goal of the work is to develop a method to get control images of the location and transfer of the images onto aerial and satellite images. To reach the set goal the authors of the article developed a method to process an aerial image or a series of aerial images of different scales, which supply an informative source for creation of control images. It is proposed to test the developed method experimentally, supplying a block of archive aerial images with reference information. Methods and findings of the work. According to the set goal, the authors of the article made analysis of literary sources that describe innovative ways to supply reference information for aerial and satellite images. The researchers propose to use UAVs, preferably of helicopter type, to get a series of aerial images from different altitudes over the reference point. Depiction of the reference point (control image) at an image of the largest scale is appropriately distinguished by the operator or automatically, according to a pre-determined pattern image. The next step is to make a correlation search of the image of a reference point gradually onto the image of a smaller scale. Thus, there is a transfer of the position of a reference point onto a geo-referenced image. The method enables performing geodesic work on the location after the process of main aerial imagey, choosing the position of reference points according to a configuration of an actual photogrammetric block of aerial images. There is no need of clear contours on a location. Scientific novelty and practical importance. The research first gives a concrete explanation of the notion of “control image” for the tasks of geometric correction and geo-referencing of aerial and space images. The work proposes the method to get a control image from an UAV – aerial image or a series of aerial images of different scales. Effect of the method is demonstrated on the example of supplying a block of aerial images of a littlecontour location with reference information. Results of approbation of the proposed method secure more efficient geodesic support for photogrammetric projects by means of refusal from physical layout of the location of an aerial image.
URI: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/44992
Copyright owner: © Національний університет “Львівська політехніка”, 2018
URL for reference material: https://www.researchgate.net/publication/263005459_Multi-Scale_Matching_for_the_Automatic_Location_of_Control_Points_in_Large_Scale_Aerial_Images_Using_Terrestrial_Scenes
http://www.isprs.org/proceedings/XXXV/congress/comm3/papers/443.pdf
http://kfit.uwm.edu.pl/renataj/publikacje/Jedryczka_
http://www.mdpi.com/1424-8220/17/2/240/pdf
http://www.ingentaconnect.com/
http://elib.dlr.de/65227/1/ISPRS-RM-reduced.pdf
http://www.isprs.org/publications/highlights/highlig
http://www2
References (Ukraine): Berveglieri A., Tommaselli A. Multi-Scale Matching for
the Automatic Location of Control Points in Large
Scale Aerial Images Using Terrestrial Scenes.
ISPRS – International Archives of the
Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial
Information Sciences. 2014, Vol. XL-3/W1.
Available from: https://www.researchgate.net/publication/263005459_Multi-Scale_Matching_for_the_Automatic_Location_of_Control_Points_in_Large_Scale_Aerial_Images_Using_Terrestrial_Scenes
Blokhinov Yu. B., Gorbachev V. A. Privyazka
nazemnykh obektov na aerofotosnimkakh na osnove
analiza konturov [Binding of terrestrial objects on
aerial images based on contour analysis]. Izvestiya
Rossiyskoy akademii nauk. Teoriya i sistemy
upravleniya [Izvestiya of the Russian Academy of
Sciences. Theory and control systems]. Moskow,no. 5, 2011, pp. 66–77.
Boshnyakovich I. D., Glebovskiy Yu. S. Fotoprivyazka
aerogeofizicheskikh marshrutov i anomaliy [Photoreplacement
of aerogeophysical routes and anomalies].
Moskow. Gosgeoltekhizdat, 1963, 171 p.
Cheng-Chien Liu, Po-Li Chen. Automatic extraction of
ground control regions and orthorectification of
remote sensing imagery. OPTICS EXPRESS. 2009,vol. 17, no. 10, pp. 7970–7984.
Dorozhynskyy, O., Tukaj, R. Fotogrammetria
(Photogrammetry). Wydawnictwo Politechniki
Lwowskiej, Lwow-Krakow, 2009, 315 p.
Forsayt Devid, Pons Zhan. Obrabotka izobrazheniy:
sovremennyy podkhod [Image processing: a modern
approach]. Moscow. Wilyams, 2004, 928 p.
Grussenmeyer P., Al Khalil O. Solutions for exterior
orientation in photogrammetry, a review. The
photogrammetric record, an international journal of
photogrammetry. 2002, no. 17(100), pp. 615–634.
Hamidi M., Samadzadegan F. Precise 3D geo-location of
UAV images using geo-referenced data. The
International Archives of the Photogrammetry,
Remote Sensing and Spatial Information Sciences,
vol. XL-1/W5, 2015 International Conference on
Sensors & Models in Remote Sensing &
Photogrammetry, 23–25 Nov 2015, Kish Island,Iran. pp. 269–275.
Höhle J. Automatic orientation of the aerial images on
database information. OEEPE, Official publicationNo. 36. 1999, pp. 71–117.
Höhle J. OEEPE Project-Automatic Orientation of
Aerial Images by Means of Existing Orhoimages
and Height Data. Newsletter OEEPE. 1998, No. 2,pp. 5–9.
Jaw J.J., Wu Y.S. Automatic Photo Orientation via
Matching with Control Patches. ISPRS Archives,
Vol. XXXV Part B3, 2004 XXth ISPRS Congress
Technical Commission III July 12-23, 2004 Istanbul,
Turkey, pp. 1168–1172. Available at:http://www.isprs.org/proceedings/XXXV/congress/comm3/papers/443.pdf
Jędryczka R. Automatyzacja procesu wyznaczania
elementów orientacji zewnętrznej Archiwum
Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. Kraków.2000, vol. 10, pp. 44–1: 44–10. Available at:http://kfit.uwm.edu.pl/renataj/publikacje/Jedryczka_
Krakow_2000.pdf
Knizhnikov Yu. F., Kravtsova V. I., Baldina Ye. A.,
Gelman P. N., Zinchuk N. N., Zolotarev Ye. L.,
Labutina I. A., Kharkovets Ye. G., Kotseruba A. D.
Tsifrovaya stereoskopicheskaya model mestnosti:
Eksperimentalnye issledovaniya [Digital
stereoscopic terrain model: Experimental studies].
Monografiya. Pod red. Yu. F. Knizhnikova.
Moskow. Nauchnyy mir. 2004, 244 p.
Läbe T., Ellenbeck K. H. 3D-Wireframe Models as
Ground Control Points for the Automatic Exterior
Orientation. In: International Archives for
Photogrammetry and Remote Sensing. 1996,
Part B2, Vol. 31, pp. 218–223.
Li R., Zhou G., Schmidt J., Fowler C., Tuell G.
Photogrammetric processing of high-resolution
airborne and satellite linear array stereo images for
mapping applications, International Journal of
Remote Sensing. 2002, vol. 23, no. 20, pр. 4451–4473.
Ma Z., Wu X., Yan L., Xu Z. Geometric Positioning for
Satellite Imagery without Ground Control Points by
Exploiting Repeated Observation. Sensors (Basel,
Switzerland). 2017, 17(2), 240. Available from:http://www.mdpi.com/1424-8220/17/2/240/pdf
Müller R., Krauß T., Schneider M., Reinartz P.
Automated georeferencing of optical satellite data
with integrated sensor model improvement.
Photogrammetric Engineering & Remote Sensing.
Vol.78, No.1, January 2012, pp. 61–74. Available
from: http://www.ingentaconnect.com/ contentone/asprs/pers/2012/00000078/00000001/art00005?crawler=true
Müller R., Krauß T., Schneider M., Reinartz P. A
Method for Geometric Processing of Optical
Satellite Images Using Automatically Determined
Ground Control Information. Canadian Geomatics
Conference 2010, 15 June – 18 June, Calgary,
Canada. Available from: http://elib.dlr.de/65227/1/ISPRS-RM-reduced.pdf
Nekrasov V. V. Razrabotka tekhnologii ispolzovaniya
snimkov vysokogo prostranstvennogo razresheniya pri
postroenii tsifrovoy modeli relefa po materialam
kosmicheskikh sjemok [Development of a technology
for the use of high spatial resolution images in the
construction of a digital terrain model based on
materials from space surveys]. Spetsialnost 25.00.34
“Aerokosmicheskie issledovaniya Zemli,
fotogrammetriya” [Specialty 25.00.34 “Aerospace
researches of the Earth, photogrammetry”]. Avtoreferat
dissertatsii na soiskanie uchenoy stepeni kandidata
tekhnicheskikh nauk [The dissertation author's abstract
on competition of a scientific degree of the candidate of
technical sciences]. Moscow, 2008, 23 p.
OEEPE Seminar Report. By Jie Shan, University of
Gävle, Sweden. 1999. Available from:
http://www.isprs.org/publications/highlights/highlig
hts0402/oeepe-report.pdf
Paszotta Z. Matching Orthoimages and Direct Method
Determining Exterior Orientation Elements.
European Organization for Experimental
Photogrammetric Research.Official PublicationNo.36, 1999, pp.145–150.
Paszotta Z. Method of Exterior Orientation of Aerial
Images by Matching Orthoimages. Dissertations and
Monographs 28, University of Warmia and Mazury
in Olsztyn, 1999.
Potůčková M. Image matching and its application in
photogrammetry. Ph.D. thesis, Czech Technical
University in Prague, 2004.
Potůčková M. MATLAB and photogrammetric
applications. Available from: http://www2.
humusoft.cz/ www/ papers/tcp05/potuckova.pdf
Shan J. An Approach to Single Image Automatic
Orientation and Point Determination by Using
Ortho-Image and DTM. Photogrammetric Record.2001, 17(98), pp. 343–353.
Shirokova T. A., Chermoshentsev A. Yu., Barmitova A. T.
Issledovanie tochnosti vizirovaniya na tochki
kosmicheskikh snimkov vysokogo i srednego
razresheniya [Investigation of sighting accuracy of
medium and high resolution satellite images].
Vestnik SGUGiT (Sibirskogo gosudarstvennogo
universiteta geosistem i tekhnologiy) [Siberian State
University of Geosystems and Technologies]. 2010.,no. 2 (13). pp. 31–36.
Shkurchenko Yu. V. Fotogrammetrichne kalіbruvannya
znіmkіv pri pobudovі merezh analіtichnoi
fototrіangulyatsіi [Photogrammetric calibration of
photos during construction of networks of analytical
phototriangulation]: dissert. candidate of technic
sciences. Lviv Polytechnic National University.
Lvіv, 2004, 143 p.
Tang S., Wu B., Zhu Q. Combined adjustment of multiresolution
satellite imagery for improved
geopositioning accuracy. ISPRS Journal of
Photogrammetry and Remote Sensing. 2016.Vol. 114, pp. 125–136.
References (International): Berveglieri A., Tommaselli A. Multi-Scale Matching for
the Automatic Location of Control Points in Large
Scale Aerial Images Using Terrestrial Scenes.
ISPRS – International Archives of the
Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial
Information Sciences. 2014, Vol. XL-3/W1.
Available from: https://www.researchgate.net/publication/263005459_Multi-Scale_Matching_for_the_Automatic_Location_of_Control_Points_in_Large_Scale_Aerial_Images_Using_Terrestrial_Scenes
Blokhinov Yu. B., Gorbachev V. A. Privyazka
nazemnykh obektov na aerofotosnimkakh na osnove
analiza konturov [Binding of terrestrial objects on
aerial images based on contour analysis]. Izvestiya
Rossiyskoy akademii nauk. Teoriya i sistemy
upravleniya [Izvestiya of the Russian Academy of
Sciences. Theory and control systems]. Moskow,no. 5, 2011, pp. 66–77.
Boshnyakovich I. D., Glebovskiy Yu. S. Fotoprivyazka
aerogeofizicheskikh marshrutov i anomaliy [Photoreplacement
of aerogeophysical routes and anomalies].
Moskow. Gosgeoltekhizdat, 1963, 171 p.
Cheng-Chien Liu, Po-Li Chen. Automatic extraction of
ground control regions and orthorectification of
remote sensing imagery. OPTICS EXPRESS. 2009,vol. 17, no. 10, pp. 7970–7984.
Dorozhynskyy, O., Tukaj, R. Fotogrammetria
(Photogrammetry). Wydawnictwo Politechniki
Lwowskiej, Lwow-Krakow, 2009, 315 p.
Forsayt Devid, Pons Zhan. Obrabotka izobrazheniy:
sovremennyy podkhod [Image processing: a modern
approach]. Moscow. Wilyams, 2004, 928 p.
Grussenmeyer P., Al Khalil O. Solutions for exterior
orientation in photogrammetry, a review. The
photogrammetric record, an international journal of
photogrammetry. 2002, no. 17(100), pp. 615–634.
Hamidi M., Samadzadegan F. Precise 3D geo-location of
UAV images using geo-referenced data. The
International Archives of the Photogrammetry,
Remote Sensing and Spatial Information Sciences,
vol. XL-1/W5, 2015 International Conference on
Sensors & Models in Remote Sensing &
Photogrammetry, 23–25 Nov 2015, Kish Island,Iran. pp. 269–275.
Höhle J. Automatic orientation of the aerial images on
database information. OEEPE, Official publicationNo. 36. 1999, pp. 71–117.
Höhle J. OEEPE Project-Automatic Orientation of
Aerial Images by Means of Existing Orhoimages
and Height Data. Newsletter OEEPE. 1998, No. 2,pp. 5–9.
Jaw J.J., Wu Y.S. Automatic Photo Orientation via
Matching with Control Patches. ISPRS Archives,
Vol. XXXV Part B3, 2004 XXth ISPRS Congress
Technical Commission III July 12-23, 2004 Istanbul,
Turkey, pp. 1168–1172. Available at:http://www.isprs.org/proceedings/XXXV/congress/comm3/papers/443.pdf
Jędryczka R. Automatyzacja procesu wyznaczania
elementów orientacji zewnętrznej Archiwum
Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. Kraków.2000, vol. 10, pp. 44–1: 44–10. Available at:http://kfit.uwm.edu.pl/renataj/publikacje/Jedryczka_
Krakow_2000.pdf
Knizhnikov Yu. F., Kravtsova V. I., Baldina Ye. A.,
Gelman P. N., Zinchuk N. N., Zolotarev Ye. L.,
Labutina I. A., Kharkovets Ye. G., Kotseruba A. D.
Tsifrovaya stereoskopicheskaya model mestnosti:
Eksperimentalnye issledovaniya [Digital
stereoscopic terrain model: Experimental studies].
Monografiya. Pod red. Yu. F. Knizhnikova.
Moskow. Nauchnyy mir. 2004, 244 p.
Läbe T., Ellenbeck K. H. 3D-Wireframe Models as
Ground Control Points for the Automatic Exterior
Orientation. In: International Archives for
Photogrammetry and Remote Sensing. 1996,
Part B2, Vol. 31, pp. 218–223.
Li R., Zhou G., Schmidt J., Fowler C., Tuell G.
Photogrammetric processing of high-resolution
airborne and satellite linear array stereo images for
mapping applications, International Journal of
Remote Sensing. 2002, vol. 23, no. 20, pr. 4451–4473.
Ma Z., Wu X., Yan L., Xu Z. Geometric Positioning for
Satellite Imagery without Ground Control Points by
Exploiting Repeated Observation. Sensors (Basel,
Switzerland). 2017, 17(2), 240. Available from:http://www.mdpi.com/1424-8220/17/2/240/pdf
Müller R., Krauß T., Schneider M., Reinartz P.
Automated georeferencing of optical satellite data
with integrated sensor model improvement.
Photogrammetric Engineering & Remote Sensing.
Vol.78, No.1, January 2012, pp. 61–74. Available
from: http://www.ingentaconnect.com/ contentone/asprs/pers/2012/00000078/00000001/art00005?crawler=true
Müller R., Krauß T., Schneider M., Reinartz P. A
Method for Geometric Processing of Optical
Satellite Images Using Automatically Determined
Ground Control Information. Canadian Geomatics
Conference 2010, 15 June – 18 June, Calgary,
Canada. Available from: http://elib.dlr.de/65227/1/ISPRS-RM-reduced.pdf
Nekrasov V. V. Razrabotka tekhnologii ispolzovaniya
snimkov vysokogo prostranstvennogo razresheniya pri
postroenii tsifrovoy modeli relefa po materialam
kosmicheskikh sjemok [Development of a technology
for the use of high spatial resolution images in the
construction of a digital terrain model based on
materials from space surveys]. Spetsialnost 25.00.34
"Aerokosmicheskie issledovaniya Zemli,
fotogrammetriya" [Specialty 25.00.34 "Aerospace
researches of the Earth, photogrammetry"]. Avtoreferat
dissertatsii na soiskanie uchenoy stepeni kandidata
tekhnicheskikh nauk [The dissertation author's abstract
on competition of a scientific degree of the candidate of
technical sciences]. Moscow, 2008, 23 p.
OEEPE Seminar Report. By Jie Shan, University of
Gävle, Sweden. 1999. Available from:
http://www.isprs.org/publications/highlights/highlig
hts0402/oeepe-report.pdf
Paszotta Z. Matching Orthoimages and Direct Method
Determining Exterior Orientation Elements.
European Organization for Experimental
Photogrammetric Research.Official PublicationNo.36, 1999, pp.145–150.
Paszotta Z. Method of Exterior Orientation of Aerial
Images by Matching Orthoimages. Dissertations and
Monographs 28, University of Warmia and Mazury
in Olsztyn, 1999.
Potůčková M. Image matching and its application in
photogrammetry. Ph.D. thesis, Czech Technical
University in Prague, 2004.
Potůčková M. MATLAB and photogrammetric
applications. Available from: http://www2.
humusoft.cz/ www/ papers/tcp05/potuckova.pdf
Shan J. An Approach to Single Image Automatic
Orientation and Point Determination by Using
Ortho-Image and DTM. Photogrammetric Record.2001, 17(98), pp. 343–353.
Shirokova T. A., Chermoshentsev A. Yu., Barmitova A. T.
Issledovanie tochnosti vizirovaniya na tochki
kosmicheskikh snimkov vysokogo i srednego
razresheniya [Investigation of sighting accuracy of
medium and high resolution satellite images].
Vestnik SGUGiT (Sibirskogo gosudarstvennogo
universiteta geosistem i tekhnologiy) [Siberian State
University of Geosystems and Technologies]. 2010.,no. 2 (13). pp. 31–36.
Shkurchenko Yu. V. Fotogrammetrichne kalibruvannya
znimkiv pri pobudovi merezh analitichnoi
fototriangulyatsii [Photogrammetric calibration of
photos during construction of networks of analytical
phototriangulation]: dissert. candidate of technic
sciences. Lviv Polytechnic National University.
Lviv, 2004, 143 p.
Tang S., Wu B., Zhu Q. Combined adjustment of multiresolution
satellite imagery for improved
geopositioning accuracy. ISPRS Journal of
Photogrammetry and Remote Sensing. 2016.Vol. 114, pp. 125–136.
Content type: Article
Appears in Collections:Геодезія, картографія і аерофотознімання. – 2018. – Випуск 87



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.